第五章楼梯及其他垂直交通设施

第五章楼梯及其他垂直交通设施 制作义乌工商学院土木工程系

5.1 楼梯的组成及类型 5.1.1楼梯的作用及设计要求作用：楼梯是建筑物的竖向构件，供人和物上下楼层和疏散人流之用。设计要求：1、足够的通行能力； 2、竖固耐久，安全、防火； 3、造型要美观。

5.1.2 楼梯的组成及类型 扶手栏杆平台平台梁梯段

１.楼梯的组成 （1）楼梯梯段（2）楼层平台和中间平台（3）栏杆（或栏板）和扶手楼梯的主要使用和承重部分，它由若干个连续的踏步组成。一个楼梯段的踏步数量最多不超过18级，最少不少于3级。楼梯段两端的水平段，使人们在上下楼层时能够缓冲休息，兼起转向作用。设置在楼梯段和平台临空侧的围护构件，应有一定的强度和安全度，并应在上部设置供人们手扶持用的扶手。

2.楼梯的类型 • 按照楼梯的主要材料分，有钢筋混凝土楼梯、钢楼梯、木楼梯等。 • 按照楼梯在建筑物中所处的位置分，有室内楼梯和室外楼梯。 • 按照楼梯的使用性质分，有主要楼梯、辅助楼梯、疏散楼梯、消防楼梯等。

按照楼梯的形式分，有单跑楼梯、双跑折角楼梯、双跑平行楼梯、双跑直楼梯、三跑楼梯、四跑楼梯、双分式楼梯、双合式楼梯、八角形楼梯、圆形楼梯、螺旋形楼梯、弧形楼梯、剪刀式楼梯、交叉式楼梯等(图示)。按照楼梯的形式分，有单跑楼梯、双跑折角楼梯、双跑平行楼梯、双跑直楼梯、三跑楼梯、四跑楼梯、双分式楼梯、双合式楼梯、八角形楼梯、圆形楼梯、螺旋形楼梯、弧形楼梯、剪刀式楼梯、交叉式楼梯等(图示)。 • 按照楼梯间的平面形式分，有封闭式楼梯、非封闭式楼梯、防烟楼梯等(图7.3)。

5.2 楼梯的尺度及设计 5.2.1楼梯的尺度要求 1.楼梯的坡度 楼梯的坡度指的是楼梯段的坡度，即楼梯段的倾斜角度。楼梯的坡度有两种表示法，即角度法和比值法。 (图7.4) 一般楼梯的坡度在23°~45°之间，30°为适宜坡度。坡度超过45°时，应设爬梯；坡度小于23°时，应设坡道。

2.楼梯的踏步尺寸 楼梯的踏步尺寸包括踏面宽和踏面高。踏面是人脚踩的部分，其宽度不应小于成年人的脚长，一般为250~320mm。踏面高与踏面宽有关，根据人上一级踏步相当于在平地上的平均步距的经验，踏步尺寸可按下面的经验公式来确定： b+2h=600～620mm  式中 h——踢面高度，mm；  b——踏面宽度，mm； 600~620mm——人的平均步距。

在建筑工程中，踏面宽度一般为250~320mm，踢面高度一般为140~175mm。常见的民用建筑楼梯的适宜踏步尺寸见表5.2。 表5.2常见的民用建筑楼梯的适宜踏步尺寸

为了人们上下楼梯时更加舒适，在不改变楼梯坡度的情况下，可采用如图5.9所示措施来增加踏面宽度。

3.栏杆（或栏板）扶手高度 扶手高度：指踏步前缘到扶手顶面的垂直距离。一般建筑物楼梯扶手高度为900mm；顶层平台的水平安全栏杆扶手高度一般不宜小于1000mm；室外楼梯栏杆高≥1050 mm；幼托建筑的扶手高度不能降低，可增加一道600mm高的儿童扶手(图7.9)。

4.楼梯段的宽度 楼梯段的宽度：指楼梯段临空侧扶手中心线到另一侧墙面（或靠墙扶手中心线）之间的水平距离。楼梯段的宽度必须满足上下人流及搬运物品的需要。

通常，梯段净宽除应符合防火规范的规定外，按每股人流宽为0.55m+(0～0.15)m的人流股数确定，且不少于两股人流。这里的0～0．15m是人流在行进中人体的摆幅，人流较多的公共建筑应取上限值。通常，梯段净宽除应符合防火规范的规定外，按每股人流宽为0.55m+(0～0.15)m的人流股数确定，且不少于两股人流。这里的0～0．15m是人流在行进中人体的摆幅，人流较多的公共建筑应取上限值。住宅公共楼梯梯段净宽不应小于1.1m。

5.平台宽度 为了保证通行顺畅和搬运家具设备的方便，楼梯平台的宽度应不小于楼梯段的宽度。

对于开敞式楼梯间，一般不小于500mm。

6.楼梯的净空高度 楼梯的净空高度包括楼梯段上的净空高度和平台上的净空高度(图7.7)。 (1)楼梯段上的净空高度: 指踏步前缘到上部结构底面之间的垂直距离，应不小于2200mm。确定楼梯段上的净空高度时，楼梯段的计算范围应从楼梯段最前和最后踏步前缘分别往外300mm算起。

(2)平台上的净空高度: 指平台表面到上部结构最低处之间的垂直距离，应不小于2000mm。 在一双跑楼梯中，当首层平台下作通道不能满足２m的净高要求时，可以采取以下办法解决： • 增加底层第一楼梯段的踏步数量(图7.8(a)) • 降低底层中间平台下地坪的标高(图7.8(b)) • 将上述两种方法进行综合(图7.8(c)) • 建筑物的底层楼梯采用直跑楼梯(图7.8(d))

5.2.2楼梯设计 １．设计步骤：（1）根据建筑物的类别和楼梯在平面中的位置，确定楼梯的形式。（2）根据楼梯的性质和用途，确定楼梯的适宜坡度，选择踏步高h，踏步宽b。（2h+b=600-630mm）（3）确定梯井宽度B2，计算梯段净宽度B1 梯井B2一般为60～200mm 梯段净宽B1=（梯间净宽B1-梯井宽B2）/2 。（4）确定踏步级数。确定踏步数量n=层高H/踏步高h (3<n<18) 应为整数，如果是小数，调整踏步高h值。

（5）确定楼梯平台的宽度D1、D2。 D1>B1 D2>B1 （6）由初定的踏步宽 b确定楼梯段的水平投影长度L 。 L=（n/2-1）x b (等梯段双跑) 注意楼梯段的踏步宽的个数比楼梯段的踏步级数少一个，最后一个踏步宽并入了平台宽。（7）进行楼梯净空的计算，使之符合净空高度的要求。（8）最后绘制 1.平面图 2.剖面图 3.节点详图

２.设计实例 [例]某学生宿舍楼的层高为3.3m，楼梯间开间尺寸4.0m，进深尺寸6.6m。楼梯平台下作出入口，室内外高差600mm，试设计楼梯。

解: (１)据题意确定楼梯为一双跑式楼梯。 (２）该建筑为一学生宿舍，楼梯通行人数较多，楼梯的坡度应平缓些，初选踏步高为150mm，踏步宽300mm。 (３）据开间尺寸4.0m，减去两个半墙厚120×2和楼梯井宽60mm。计算出楼梯段的宽度，即：Ｂ＝（4000－120×2－60）/2＝1850mm＞550×2＝1100mm， (４）确定踏步级数。房屋的层高除踏步高：3300/150＝22级。初步确定为等跑楼梯，每个楼梯段的级数为22/2=11级。

(５)确定平台宽度。平台宽要大于等于楼梯段宽。即楼梯平台宽Ｂ’≥1850mm。取1850mm(５)确定平台宽度。平台宽要大于等于楼梯段宽。即楼梯平台宽Ｂ’≥1850mm。取1850mm (６)确定楼梯段的水平投影长度，验算楼梯间进深尺寸是否够用。此时注意第一级踏步起跑位置，距走廊或门口边要有规定的过渡空间(500mm)。 300×10＋1850+550＝5400mm＜6600－120×2=6360mm 可以。调整平台D1：2000 D2：1360

(７）进行楼梯净空高度计算。 首层平台下净空高度等于平台标高减去平台梁高，考虑平台梁高为350mm左右。 150×11－350=1300mm。不满足2000mm的净空要求。采取二种措施：一是将首层楼梯做成不等跑楼梯，第一跑为13级，第二跑为9级。二是利用室内外高差，本例室内外高差为600mm，由于楼梯间地坪和室外地面还必须有至少100mm的高差，故利用450mm高差，设３个踏步高为150mm的踏步。此时平台梁下净空高度为：150×13＋450－350=2050mm，满足净空要求。下面进一步验算进深尺寸是否满足要求:300×12＋1850+550＝5450＜6600－120×2＝6360mm （８）将上述设计结果绘制成图5.15

5.3 现浇钢筋混凝土楼梯构造 5.3.1 现浇钢筋混凝土楼梯的特点现浇式钢筋混凝土楼梯：把楼梯段和平台整体浇筑在一起的楼梯。特点：消耗模板量大，施工工序多，施工速度慢，但整体性好、刚度大、有利于抗震。 5.3.2现浇钢筋混凝土楼梯的分类及其构造现浇式钢筋混凝土楼梯按结构形式不同，分为板式楼梯和梁板式楼梯。

5.3.2.1 板式楼梯 板式楼梯：把楼梯段看作一块斜放的板，楼梯板分为有平台梁和无平台梁两种情况。有平台梁的板式楼梯的梯段两端放置在平台梁上，平台梁之间的距离为楼梯段的跨度。其传力过程为：楼梯段→平台梁→楼梯间墙(图7.10(a)) 无平台梁的板式楼梯是将楼梯段和平台板组合成一块折板，这时板的跨度为楼梯段的水平投影长度与平台宽度之和。 (图7.10(b))

板式楼梯

受力钢筋 • 板式楼梯 • 可将梯段视为带锯齿的楼板，斜搁在两端的 • 平台梁上，再由支座将荷载依次传递下去； • 钢砼梯段的主筋沿长方向配置

5.3.2.2 梁板式楼梯 梁板式楼梯：楼梯段由踏步板和斜梁组成，踏步板把荷载传给斜梁，斜梁两端支承在平台梁上。楼梯荷载的传力过程为：踏步板→斜梁→平台梁→楼梯间墙。明步：斜梁一般设两根，位于踏步板两侧的下部，这时踏步外露(图7.11(a))。暗步：斜梁位于踏步板两侧的上部，这时踏步被斜梁包在里面(图7.11(b))。

梁式楼梯梯段梁在梯段的两侧

斜梁有时只设一根，通常有两种形式： 一种是在踏步板的一侧设斜梁，将踏步板的另一侧搁置在楼梯间墙上(图7.12(a))；另一种是将斜梁布置在踏步板的中间，踏步板向两侧悬挑(图7.12(b))。单梁式楼梯受力较复杂，但外形轻巧、美观，多用于对建筑空间造型有较高要求时。

梯段梁纵筋 踏步板主筋梁式楼梯 • 平台梁间由梯段梁支承踏步板； • 钢砼踏步板的主筋沿踏面的长方向配置 • 钢砼梯段梁的主筋沿长方向配置；

5.4 装配式钢筋混凝土楼梯构造 5.4.1预制装配式钢筋混凝土楼梯的特点预制装配式钢筋混凝土楼梯：用预制厂生产或现场制作的构件安装拼合而成的楼梯。特点：施工速度快，减少现场湿作业，节约模板。适用于：工业化程度较高，工期要求紧的工程，但不适宜抗震区。

5.4.2预制装配式钢筋混凝土楼梯的分类及其构造 类型：小型构件装配式 -----踏步、支承结构大中型构件装配式 -----楼梯平台、楼梯段

1.小型构件装配式楼梯 ①特点：构件小而轻，易制作，安装慢适用机械化程度较低的工地 ②预制踏步截面形式“一”字形 “L”形三角形 ③支承结构梁承式墙承式悬挑式

2．中、大型构件装配式楼梯 ①特点：减少预制构件的种类和数量简化施工过程，加快施工速度减轻工人劳动强度慢，适用于机械化程度较高的工地 ②中型构件装配式平台板楼梯段梯段的搁置 ③ 大型构件装配式楼梯梯段和平台一个整体

5.5 楼梯的细部构造 5.5.1 踏步面层及防滑处理常用的楼梯踏面材料：水泥砂浆、水磨石、花岗岩、大理石、缸砖等(图7.13)。踏步表面的防滑措施： • 在距踏步面层前缘40mm处设2~3道防滑凹槽(图7.14(a))； • 在距踏步面层前缘40~50mm处设防滑条(图7.14(b))； • 设防滑包口(图7.14(c))等。构造实例

5.5.2栏杆、栏板和扶手构造 (1) 栏杆和栏板栏杆一般采用方钢、圆钢、扁钢、钢管等制作成各种图案，既起安全防护作用，又有一定的装饰效果(图7.15(a))。栏板多采用钢筋混凝土或配筋的砖砌体。(图7.15(b)) 组合栏杆是将栏杆和栏板组合在一起的一种栏杆形式。栏杆部分一般采用金属杆件，栏板部分可采用预制混凝土板材、有机玻璃、钢化玻璃、塑料板等。(图7.15(c))

栏杆与楼梯段的连接方式： • 栏杆与楼梯段上的预埋件焊接(图7.16(a))； • 栏杆插入楼梯段上的预留洞中，用细石混凝土、水泥砂浆或螺栓固定(图7.16(b)、(c))； • 在踏步侧面预留孔洞或预埋铁件进行连接(图7.16(d)、(e))。

(2)扶手 扶手材料一般有硬木、金属管、塑料、水磨石、天然石材等(图7.17)。 顶层平台上的水平扶手端部与墙体的连接一般是在墙上预留孔洞，用细石混凝土或水泥砂浆填实(图7.18(a))；也可将扁钢用木螺丝固定在墙内预埋的防腐木砖上(图7.18(b))；当为钢筋混凝土墙或柱时，则可预埋铁件焊接(图7.18(c))。

5.6室外台阶与坡道 室外台阶与坡道：设在建筑物出入口的垂直设施，用来解决建筑物室内外的高差问题。

5.6.1 台阶与坡道的形式 室外台阶由平台和踏步组成。台阶应等建筑物主体工程完成后再进行施工，并与主体结构之间留出约10mm的沉降缝。（图）台阶由面层、垫层、基层等组成，面层应采用水泥砂浆、混凝土、水磨石、缸砖、天然石材等耐气候作用的材料。 (图7.21)

5.6.3坡道构造 坡道分为行车坡道和轮椅坡道，行车坡道又分为普通坡道和回车坡道。考虑人在坡道上行走时的安全，坡道的坡度受面层做法的限制：光滑面层坡道不大于1∶12，粗糙面层坡道不大于1∶6，带防滑齿坡道不大于1∶4。 坡道的构造与台阶基本相同，垫层的强度和厚度应根据坡道上的荷载来确定，季节冰冻地区的坡道需在垫层下设置非冻胀层(构造图)。

5.7电梯与自动扶梯 • 5.7.1电梯 • 1.电梯的类型及组成 • 电梯按其用途可分为乘客电梯、住宅电梯、病床电梯、客货电梯、载货电梯和杂物电梯等（图5.36）。 • 电梯主要由机房、井道、轿厢三大部分组成。

2.电梯的构造及要求 • （1）电梯井道 • 1）井道的尺寸。井道顶层高度一般为3.8m~5.6m ，底坑深度为1.4m~3.0m。 2）井道的防火和通风。 3）井道的隔振隔声。 4）井道底坑。

（2）电梯门套 • 电梯厅门门套装修的构造做法应与电梯厅的装修统一考虑。可有水泥砂浆抹灰，水磨石或木板装修；高级的还可采用大理石或金属装修。 • （3）电梯机房 • 一般至少有两个面每边扩出600mm以上的宽度，高度多为2.5~3.5m。机房应有良好的天然采光和自然通风，机房的围护结构应具有一定的防火、防水和保温、隔热性能。为了便于安装和检修，机房的楼板应按机器设备要求的部位预留孔洞。

5.7.2自动扶梯 • 自动扶梯适用于有大量人流上下的公共场所，如车站、商场、地铁车站等。自动扶梯是建筑物楼层间连续效率最高的载客设备。一般自动扶梯均可正、逆两个方向运行，可作提升及下降使用。机器停转时可作普通楼梯使用。 • 自动扶梯的坡度比较平缓，一般采用30°，运行速度为0.5m/s~0.7m/s，宽度按输送能力有单人和双人两种。自动扶梯的栏板分为全透明型、透明型、半透明型、不透明型四种。前三种内装照明灯具，不透明型室内照明。

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直跑单跑楼

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